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新时期水利工程设计与施工管理
Design and Construction Management of Water Conservancy Engineering in the New Era

业壁垒。政务云和云计算技术为业务融合提供了泛在便捷的协同、存储与算力资
源，通过将数据、模型、知识等资源及其管理、表达、驱动这些资源引擎组成的

服务平台可视化，提供在网络空间虚拟再现真实水利工程能力，为工程安全智能
分析预警、防洪水利智能调度等业务应用提供支撑。

二、数字孪生技术在水利工程建设管理的具体应用

（一）规划水利工程建设与运行的智能模拟

水利工程建设是解决洪涝灾害、水资源配置、农田灌溉或供电需要，对天然
径流和水文特征作出相应的改变，进行施工建设的过程。现状数字孪生水利工程
建设主要以在建和已建工程的管理为主，如何在水利工程规划设计阶段将数字孪

生技术运用于实际。在重大水利工程规划设计的前期，以数字化手段替代传统的
水利工程设计，基于物联感知设备和数据采集与分析模型，融合多源异构关键指
标数据，以机器学习与高性能算力为牵引，采用数字孪生的分层分支嵌套技术，
将规划水利工程对地区水文环境的影响、对土地的影响、对区域生态的影响进行
全要素数字映射，并智能模拟建成后工程运行状态，深化其承洪、储水、供水或

发电功能的前瞻预演能力，仿真运行并迭代优化，得出其对生态环境的综合影响
最小的设计方案。其周边配套设施的设计与建设，同步在仿真运行模式下开展，
以求最佳方案。

（二）在建水利工程的全生命周期管理
针对水利工程建设期，采用全生命周期管理模式保障施工建设质量和安全。
人、物、环境的从物理世界到虚拟世界的高精度、高保真的同步态势映射，通过
与 AR、VR、MR 等灵境技术的融合，进行建设管理、图档管理、安全监测等方面，

对人、机、物、料实时监管，以保障工程质量和施工安全。将人工智能、传感技术、
虚拟现实等高科技技术植入到建筑、机械、人员穿戴设施、场地进出关口等各类
物体中，形成“物联网”，再与“互联网”整合在一起，实现工程管理关系人与
工程施工现场的整合。以一种“更智慧”的方法来改进工程各干系组织和岗位人

员相互交互的方式，提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。将数据在虚
拟现实环境下与物联网采集到的工程信息进行数据挖掘分析，提供过程趋势预测
及专家预案，实现工程施工可视化智能管理，从而逐步实现绿色建造和生态建造。

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